专利名称：用于计划血管造影测量的方法
技术领域：
本发明涉及一种在磁共振设备(MR设备)中计划对身体区域的血管造影 测量的方法以及一种相应的MR设备。
背景技术：
如长期以来在MR成像领域中公知的，MR成像对于产生MR信号的核自 旋运动很敏感。该效应可以用于拍摄血管造影图像，即对被检人员的血管的图 像。对此公知有仅基于体内自旋的流体效应的血管造影技术。此外还可以借助 造影剂来改善这样的血管造影拍摄。在采用造影剂的情况下，对于跨越较大身 体解剖区域的血管的血管造影显示来说，在引入血管系统的造影剂流经检查区 域时对其进行时间接近的跟踪是困难的。在此，协调所有拍摄在时间上的先后流程以在每个身体区域中最佳地显示 血管是重要的。在血管造影拍摄中还对每个患者进行这样的协调，因为每个患 者或受检人员的具体循环时间会使造影剂的流经速度有所改变。如果要显示很 大的血管段，如身体内的整个血管树，则仅以一次造影剂注入往往是无法完成 的。尤其是在造影剂相对快地在体内流过时更是如此。由此允许用户或操作者针对成像个性化地匹配测量参数，但这却开启了任 意多的误差源。例如会出现这种情况通过匹配如缩短拍摄持续时间的拍摄参 数使图像质量变坏，以便能够跟踪造影剂的运行。对于MR设备的用户来说， 根据经验将所有相互关联的测量参数进行组合并总能达到良好的图像质量是困 难的。拍摄的时间顺序往往是不正确的，因而可能出现图像不仅显示对于诊断 重要的动脉的图像信息，而且还显示造影剂的静脉回流的信号分量的情况。同 样，当空间分辨率参数对于不同的测量区域变化过大时，图像质量可能不足以 产生诊断。总之，该拍摄技术要求操作人员太多的知识，从而使图像质量极大地依赖 于实施血管造影测量的人员的经验。发明内容因此本发明要解决的技术问题是，提出一种用于计划血管造影测量的方 法，其中可以不依赖操作人员的经验而产生图像质量良好的血管造影拍摄。本发明的技术问题通过一种用于计划在磁共振设备中对身体区域的血管 造影测量的方法来解决，其中该身体区域大于磁共振设备的最大视场。该磁共振设备具有用于控制测量的运行的控制单元，该方法具有以下步骤在本发明 的第一步骤中确定要在其中进行血管造影测量的身体区域的上边界和下边界。子测量。在下一步骤中，借助磁共振测量检测在不同的子测量区域内注入的造 影剂测试团块的到来，并由此确定测试团块通过身体区域的渡越时间。现在控 制单元根据所确定的渡越时间可以确定血管造影测量的流程，其中，在下一步 骤中确定子测量区域的测量顺序以及对于子测量区域的各子测量的持续时间。 按照本发明，通过MR设备、尤其是借助于控制单元来为计划测量提供帮助， 以保证一方面能够正确地选择子测量区域，另一方面能够在子测量区域中这样 设置子测量的测量时间，使得可以在不同的子测量区域中检测造影剂团块的运 行。渡越时间的概念表示与以上所述相关的、造影剂到达不同的身体区域。在 以下渡越时间的概念更多地表示时间并表示造影剂的运行。不必在所有子测量 区域中都确定测试团块的到达。还可以仅在若干子测量区域内进行检测并由此 确定出体内的造影剂运行。例如在对盆腔和腿部区域的血管造影中，可以仅在 腹部和小腿^^测测试团块，尽管定义了腹部、大腿和小腿三个子测量区域。此外还可以为了计划血管造影测量而进行概貌测量，其中，由概貌测量的 概貌图像确定针对血管造影测量的身体区域的上边界和下边界。在进行全身血 管造影时可以由控制单元自动找出MR测量的上边界和下边界，如通过检测头 部的上端和足部的下端。在进行部分身体血管造影时也可由^t共振设备的操作 人员在概貌图像上确定上测量边界和下测量边界。当然还可以由操作人员仅确 定一个测量边界，而另一个测量边界则通过被检人员的上端和下端来自动确定。如果现在已知待测量身体区域的上边界和下边界，则控制单元可以确定子 测量区域的数量以及为覆盖待成像的身体区域所需的子测量区域的重叠。此外 对于发生在子测量区域中的子测量还可以利用与此相关的序列参数，如拍摄时 间、层厚等来确定。为了过后能将计算出的血管造影图像无误差地组合成整体图像，子测量区域的重叠是有意义的。此外，还可以将结果作为测量记录展示 给操作人员，在此还可以附加地将各测量图形地显示在概貌图像中。操作人员 在此可以个性化地进行匹配。优选为操作人员显示所有由控制单元建议的参数， 如对子测量区域的划分或者序列参数，以使操作人员如果期望就可以改变这些 参数。此外，可以由控制单元确定测试测量的位置和持续时间，利用测试测量在 注入测试团块后可以跟踪测试团块通过测试测量区域的运行。优选这样解剖地 设置测试团块，使得能够在造影剂流经待成像的身体区域时能够对其进行采集。在此MR设备可以自动地提出建议，用户可以改变或接受这些建议。在此测试 测量的位置和持续时间应与特定的子测量区域一致地进行确定，其中所确定的 位置仍为操作人员显示出来。操作人员可以采用该位置也可以在他那一方更改。 在注入测试团块的造影剂之后，还可以通过检测在血管中达到阈值来检测测试 团块的到来。如果系统检测到测试团块的到来，可以自动过渡到下 一测试测量， 在此例如可以自动使被检人员位于其上的卧榻前移。在所有测试测量的结尾可 以确定测试团块通过要在其上进行血管造影拍摄的身体区域的渡越时间。如果测试团块的渡越时间已知，则可以利用该信息检验在开始确定的子测 量区域以及与此相关的子测量是否可行，在此，可以注意所需的、在不同的卧 榻位置下将被检人员从一个子测量区域移动到下一个子测量区域所需的卧榻前 移的持续时间。按照另一实施方式，在概貌图像上显示由控制单元计算出的子测量区域和 血管造影测量的流程图，在此，操作人员可以改变或接受子测量区域和测试测 量区域的位置以及流程图。同样可以在概貌图像中图形地显示造影剂在时间上 的运行，并且在此可以显示在注入造影剂之后，造影剂到达特定测试测量区域 所必需的时间。当测试团块的渡越时间已知时，可以对每个子测量区域确定最大拍摄持续 时间，在此应考虑卧榻在各子测量区域的测量之间可能需要的前移。当该拍摄 持续时间已知时，可以对每个子测量区域确定最佳图像测量参数，以整体优化 图像质量。当确定的多个子测量区域的拍摄时间比由测试团块在时间上的运行 给出的时间数据长时，可能需要过渡到双注入模式。这意味着无法用一次造影 剂注入来测量不同的子测量区域，而是总共需要两次造影剂注入。为了能够确定测量序列的开始和造影剂注入的共同起点，可以在对第一子测量区域的测量之前实施延时，使得血管造影测量和造影剂注入可以同时开始， 并且尽管如此使造影剂在测量该第一子测量区域时到达该区域并被检测。本发明的技术问题还通过一种用于计划并实施该血管造影测量的磁共振 设备来解决，其中设置了控制单元，该控制单元由所确定的身体区域的上边界 和下边界，根据这些边界将身体区域划分为子区域和子测量。检测单元在不同 子测量区域内检测注入的造影剂测试团块的到来，在此，计算单元确定对于血 管造影测量测试团块通过身体区域的渡越时间。控制单元确定血管造影测量的 流程，并尤其确定子测量区域以及对这些子测量区域的各子测量的持续时间。 由于在注入测试团块后自动确定对于操作人员来说是困难的参数，因此就是没 经验的操作人员也能获得具有良好信号质量的跨越较大测量区域的血管造影图 像。
以下结合附图详细描述本发明。图中示出
图1示出按照本发明计划血管造影测量的主要步骤的流程图；图2A和2B示出按照本发明计划血管造影测量的进一步的流程图；图3示出具有自动确定的子测量区域的概貌图像；图4示出图3的概貌图像，包括测试测量区域的位置以及计算出的造影剂 的渡越时间；图5示出为操作人员展现的、包括对自动确定的流程图的显示的表。
具体实施方式
图l示出流程图，其示出计划血管造影测量的主要步骤。图l所示流程在 步骤10开始。在下一步骤中确定测量的开始点和结束点，即血管造影测量的上 边界和下边界(步骤11)。如果所涉及的是全身测量，则测量的开始点和结束 点可以自动找到，即被检人员的头部上端和足部下端。在血管造影测量不涉及 被检人员的全身的情况下，可由操作人员手动地确定上、下边界。当要覆盖的测量区域已知时，可以通过MR设备的控制单元自动地将其划 分为子测量区域(步骤12)。将检查区域划分为子测量区域尤其取决于MR设 备在预定的卧榻位置能够在纵方向上覆盖被检人员的视场的大小。此外还这样 确定子测量区域，使不同的区域有所重叠。由此可以由所示出的解剖结构将所产生的图像无误差地组合为整体图像。在随后的步骤13中确定测试测量的不同 位置，其中，借助造影剂测试团块可以采集到造影剂流经被检查的区域。该测试团块可以是在MR血管造影拍摄中常采用的造影剂的d、剂量。现在该测试团 块被通过血管系统传送，在此造影剂影响如T1时间、T2时间以及T2"十间的 一般参数。通常可以通过血管中的信号改变来检测造影剂测试团块的到来。现 在，可以在步骤14中由造影剂运行确定出测试团块通过被检查拍摄区域的渡越 时间。当测试团块的渡越时间已知时，可以确定包括子测量持续时间和位置的 血管造影测量的流程(步骤15)。如果MR设备是在卧榻前移后在静止的卧榻 上来进行检查的设备，则子测量区域与在特定卧榻位置上的测量区域相同。但 本发明也可以用于当卧榻带着被检人员穿过MR设备移动时一企测信号的MR设 备。在此测量区域由于连续的卧榻前移而不限于卧榻静止的区域。但也可以说 是将整个待显示的区域分为子测量区域。在连续移动卧榻时，借助特定的测试 团块的渡越时间来匹配测量期间卧榻的移动速度。就是在连续移动卧榻时也可 以采用团块流向的时间特征，例如用于优化沿卧榻移动方向的卧榻速度和/或用 于调节在测量时间持续期间的卧榻移动特征(如在各身体区域内匹配卧榻速 度)。图2示出按照本发明计划血管造影测量的详细形式。对图2A和2B示出的 步骤同样结合图3至图5进行描述。所示出的实施例涉及全身血管造影，在此 示出的方法同样适用于部分身体的血管造影。该方法开始于步骤20。在步骤21 拍摄概貌图像，如在图3和图4中举例示出的。在全身测量中为了显示血管可 以采用冠状层块。为了能够计划该测量，事先在每个身体区域的所有层面上都 产生概貌图像，以便能够计划高分辨率的血管图像。这些概貌测量可以预定的 成像参数来进^",其中将各子概貌图像进行组合，由此得到如图3和图4所示 的组合概貌图像40。在所示出的概貌图像40中，这样设置用于检测MR信号 的线圈，使得能够对被检人员的全身直至手臂进行成像(步骤22)。在全身测 量中可以自动地为每个随后的测量确定上、下测量边界(步骤23)。如果不是 全身测量，则在步骤23中手动地确定上、下测量边界。例如，搡作人员可以确 定概貌图像上的点并将其定义为上、下边界。在所有其它步骤中部分身体测量 都与图2A和2B中的全身测量的流程一样。在步骤24中，操作人员检验所检测到的边界，在此操作人员或者确认这 些测量边界，或者必要的话在步骤25手动地进行匹配。然后在步骤26系统自动地继续，其中，MR设备的控制单元根据这些测量边界来建议子测量的位置。 作为基本数据仍可采用预定记录结构中为此的预定参数。可以在概貌图像上显示这些子区域，如图3所示。在所示实施方式中，受检体41被划分为从头部至 胸部的第一子测量区域42。此外还有从臂下至躯干下部的第二子测量区域(子 测量区域43 )。在足上为子测量区域44和45。如图3和图4所示先后接续的测 量区域分别在重叠区域46内重叠。此外在确定子测量区域的边界时还可以考虑 MR系统在z方向上、即被检人员的纵方向上的最大可视性有多大。对于对各 测量的组合保持最小重叠。最后，由被检人员的身高和可显示的视场得出子测 量区域的数量，该子测量区域的数量根据被检人员的身高而可能不同。如图2A所示，现在在步骤27询问对搡作人员来说子测量区域的选择是否 满意。操作人员现在可以接受该选择或手动地对其进行匹配(步骤28)。然后 操作人员可以确认该选择，随后在以步骤29示出的下一 步骤自动继续。在步骤 29确定测试测量的位置，在此例如可以利用先前确定的子测量区域来选择测试 测量的位置。在图4中可以看到用虛线示出的建议的测试测量的位置。在所示 实施方式中这些测试测量是横向测量，以便能够检测测试团块的穿行。如图4 所示，所建议的位置为第一横向方向47,在所示实施例中该位置处于第一子测 量区域42的四分之一处。在余下的子测量区域内建议的测试区域的位置位于子 测量的上边界，如由所示的测试测量区域48-51可看出的。如从图2B可看到的， 在步骤30又进行询问，对测试测量的位置进行接受或手动地进行匹配(步骤 31)。为了检验测试团块是否被正确地定位，操作人员可以点击测量的层并自动 得到在解剖上的下一层的显示，在此这些层例如可以是在概貌测量中已测量过 的层。如果没有满意的层，则操作人员可以决定他是否想在没有造影剂的情况 下通过对该层的测量来检验该位置。当检验了所有的层后，操作人员确认测试 测量的位置，系统在下一步骤自动继续。在下一步骤32中对被检人员注入少量 造影剂作为测试团块，同时可以启动测试测量流程。在此，事先将卧榻定位在 磁共振设备中，使得测量从测试测量的第一位置开始。通过对由测试测量产生 的MR图像的后处理(例如通过将各图像相减)，现在可以识别出造影剂到达所 显示的层。如果系统例如识别出注入的造影剂测试团块到达层47,则系统自动 地进行到解剖上的下一测试测量，在所示实施例中为层48。在遍历了测试测量 的所有位置之后，可以在步骤33计算测试团块通过患者身体的渡越时间。在步 骤34现在可以检验，以所计算出的渡越时间进行测量是否可行，类似于开始时在步骤26中所确定的。借助于每个子测量区域的时间信息可以确定每个测量区域的最大拍摄持续时间。在此应当考虑卧榻前移的持续时间。现在借助在步骤26中确定的测量参数可以对测量参数进行优化。在此可 能出现以下情景所确定的子测量区域的最大拍摄持续时间与基于基本参数组 的持续时间相等，从而无需匹配。所确定的子测量区域的拍摄持续时间短于基 于基本参数组的持续时间，在这种情况下，须对参数进行匹配，使拍摄时间整 体缩短，从而能够跟踪造影剂的运行。如果所确定的子测量区域的拍摄持续时 间较利用基本参数组计算出的持续时间长，则匹配参数使拍摄时间整体延长。 当多个子测量区域的拍摄持续时间短于步骤26中基于基本参数组建议的持续 时间时，则可能需要过渡到不是使用一次造影剂注入，而是使用两次或多次造 影剂注入来显示血管的方法。如果需要进行匹配，则在步骤35中进行。然后可 以在步骤36实施所计划的血管造影测量，该方法在步骤37结束。在此通常将 利用造影剂拍摄的图像和没有造影剂拍摄的图像进行比较，其中，差信号显示 出血管的延伸。图4示出通过测试团块确定的渡越时间。测试团块在时刻Tl到达第一测 试位置，在时刻T2到达测试位置48,在时刻T3到达测试位置49，在时刻T4 到达测试位置50以及在时刻T5到达测试位置51。 Tl-T5的值例如可以为15 秒、20秒、35秒、55秒和75秒。由所示出的时间Tl-T5才喿作人员可以决定子 测量区域的拍摄包括卧榻前移可以持续多长时间。图5举例示出系统在计算渡越时间后可能产生的测量记录。在图5所示的 表中第一列51中示出分别通过一次卧榻前移分开的子测量1、 2、 3。此外在第 一测量之前等待，以使造影剂注入和第一子区域的测量能够同时开始。此外图 5的表中示出了对于在不同的子测量区域内拍摄建议的测量参数(列52),以及 造影剂在不同测量区域内的停留时间(列53)。用户可以采用所建议的测量参 数，也可以进行改变。在列54中示出替代的测量参数，可以采用这些参数替代 列52的测量参数。如果造影剂的渡越时间明显较快并且各个测量无法匹配以仍 保持好图像质量，则可以向用户建议带有两次注入的应用。根据(一次或两次 注入的)流程，在注入造影剂之前首先进行测量。然后要求用户注入造影剂并 同时开始MR测量。但系统仅当造影剂到达该区域时才进行第一子测量。所有 后续测量都按照特定的流程进行。在两次注入测量中，在第二次注入后采集的 子测量被分别作为第 一 次注入运行后的造影剂前测量和造影剂后测量进行测量。当实施了所有的测量之后，如通常那样将图像自动相减和进行组合。通过 本发明的方法避免了误拍摄，通过最佳匹配的参数改善了图像质量，缩短了被 检人员在磁场中的停留时间。此外，如果拍摄没有成功还可以使被检人员省去 被再次注入造影剂的需要。总之，简化了拍摄技术，使得没有受过什么训练的 操作人员也能实施血管造影测量。
权利要求
1.一种用于计划在磁共振设备中对身体区域的血管造影测量的方法，该身体区域大于磁共振设备的最大视场，其中，该磁共振设备具有用于控制血管造影测量的运行的控制单元，该方法具有以下步骤确定身体区域的上边界和下边界，其中，该控制单元根据所确定的边界将身体区域划分为子测量区域和将先后测量的子测量；在不同的子测量区域内借助磁共振测量检测注入的造影剂测试团块的到来；确定测试团块的对于血管造影测量来说通过身体区域的渡越时间；通过控制单元确定血管造影测量的流程，其中，确定子测量区域的测量顺序以及对于子测量区域的各子测量的持续时间。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进行概貌测量，其中，在 概貌测量的概貌图像上确定针对血管造影测量的身体区域的上边界和下边界。
3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述控制单元在进行全身 血管造影时从所述概貌图像中确定出上边界和下边界，而在进行部分身体血管 造影时由磁共振设备的操作人员在该概貌图像上确定所述两个边界中的至少一个。
4. 根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述控制单 元根据上测量边界和下测量边界确定子测量区域的数量以及为覆盖身体区域所 需的子测量区域的重叠。
5. 根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，控制单元确定 在注入测试团块后能够跟踪测试团块穿越测试测量区域的运行的测试测量的位 置。
6. 根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述测试测量的位置根据特 定的子测量区域来确定。
7. 根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，通过血管中达 到的信号阈值^r测测试团块的到达，其中，在检测到测试团块到达测试测量区 域后控制单元自动启动在下 一 测试测量区域中对测试团块的检测。
8. 根据权利要求7所述的方法，其特征在于，由测试团块到达测试测量区域来确定测试团块通过身体区域的渡越时间。
9. 根据权利要求8所述的方法，其特征在于，借助测试团块的渡越时间来 检验将测量区域划分为子测量区域和子测量的可实施性。
10. 根据权利要求2至9中任一项所述的方法，其特征在于，在概貌图像 上显示由控制单元计算的子测量区域和血管造影测量的流程图，在此，操作人 员可以改变或接受子测量区域的位置以及流程图。
11. 根据权利要求8至10中任一项所述的方法，其特征在于，在概貌图像士阅.UZ i丄曰 二 、丄旦Z 士,l A 。丄1、^ L上A 《二 T 口 乂(7》"UliJlK 'J、 '了少— 乂I'J w'J ,， _J_ j 。
12. 根据权利要求1至11中任一项所述的方法，其特征在于，对每个子测 量区域由测试团块的渡越时间确定最大拍摄持续时间，其中优选考虑卧榻在各 子测量区域的测量之间可能需要的前移。
13. 根据权利要求1至12中任一项所述的方法，其特征在于，所述控制单 元在对第一子测量区域的测量之前实施延时，使得血管造影测量和造影剂注入可以同时开始，并使造影剂在测量该第 一 子测量区域时到达该区域。
14. 根据权利要求1至13中任一项所述的方法，其特征在于，在连续移动 卧榻的情况下应用该方法。
15. —种用于计划并实施对身体区域的血管造影测量的磁共振设备，其中 该身体区域大于磁共振设备的最大视场，该磁共振设备具有控制单元，其由所确定的针对血管造影测量的身体区域的上边界和下边 界，根据这些边界将身体区域划分为子测量区域和子测量；检测单元，其在不同子测量区域内借助磁共振测量检测注入的造影剂测试 团块的到来；用于确定对于血管造影测量来说测试团块通过身体区域的渡越时间的单 元；在此该控制单元确定子测量区域的顺序以及各子测量的持续时间。
16. 根据权利要求15所述的磁共振设备，其特征在于，该设备按照根据权 利要求1至13中任一项所述的方法工作。
全文摘要
本发明涉及一种用于计划在磁共振设备中对身体区域的血管造影测量的方法，该身体区域大于磁共振设备的最大视场，其中，该磁共振设备具有用于控制血管造影测量的运行的控制单元，该方法包括以下步骤确定身体区域的上边界和下边界，其中，该控制单元根据所确定的边界将身体区域划分为子测量区域和将先后测量的子测量；在不同的子测量区域内借助磁共振测量检测注入的造影剂测试团块的到来；确定测试团块的对于血管造影测量来说通过身体区域的渡越时间；通过控制单元确定血管造影测量的流程，其中，确定子测量区域的测量顺序以及对于子测量区域的各子测量的持续时间。
文档编号G01R33/563GK101254101SQ20081008200
公开日2008年9月3日 申请日期2008年2月26日 优先权日2007年2月26日
发明者卡特林·C·斯普朗, 彼得·施米特 申请人:西门子公司